金属热处理

作者：曹驰, 张翔, 陈志林, 陈东升, 张琢

单位：1.兰州理工大学 材料科学与工程学院, 甘肃 兰州 730050; ；2.兰州理工大学 温州泵阀工程研究院, 浙江 温州 325105

关键词：316L不锈钢,离子渗氮,物理气相沉积,组织,硬度,耐磨性,耐蚀性

基金：甘肃省科技计划项目(20YF8GA058);温州市工业科技项目(ZG20211003)

为了提高不锈钢表面硬度、耐磨性和耐蚀性能,研究了单一离子渗氮和离子渗氮/物理气相沉积(PVD)复合处理工艺对316L奥氏体不锈钢组织、硬度、摩擦磨损及耐蚀性能的影响。结果表明,经单一离子渗氮处理的试样表面形成厚度约20 μm、硬度约802 HV0.05的高氮硬化层;经渗氮/PVD复合处理的试样表面形成厚度约25 μm、纳米硬度约29 GPa的改性层;两种工艺均形成了γN相,渗氮/PVD复合处理的试样表面形成的非晶薄膜未对中间层物相造成影响。与基体相比,单一渗氮试样在干摩擦和腐蚀摩擦工况下的摩擦因数分别降低至0.520和0.311;经渗氮/PVD复合处理试样则降低至0.074和0.119;单一渗氮试样和渗氮/PVD复合处理试样自腐蚀电流密度由4.602×10-8 A/cm2分别降低至4.084×10-8 A/cm2和3.318×10-8 A/cm2,自腐蚀电位由-0.213 V分别升高至-0.195 V和-0.182 V。综合比较,渗氮/PVD复合处理可以显著提高316L奥氏体不锈钢的表面硬度、耐磨性及耐蚀性。

来源：2025年第1期

《金属热处理》期刊编辑部

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